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无人机盘料仪在攀钢钒原燃料盘库中的应用

2019-07-30 16:41 性质:转载 来源:工程测量
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目前,攀钢钒的原燃料盘库采用便携式全站仪进行测绘,人员根据堆料情况打点测量,理论误差不超过3%,其测绘方法存在测量时间长、参与人数多、准确...

  目前,攀钢钒的原燃料盘库采用便携式全站仪进行测绘,人员根据堆料情况打点测量,理论误差不超过3%,其测绘方法存在测量时间长、参与人数多、准确度低等问题。能否及时掌握盘库数据,直接关系到生产质量、生产效率、能源的利用,其测量数据的准确可靠对公司炼铁高炉原燃料的保供、财务成本核算管理、物料管理、精细化管理起到了重要的支撑作用。

  一、 测区概况

  攀钢钒现有露天煤场2个,露天矿场1个,厂房内堆场3个。攀钢钒公司受地理位置限制,其露天的煤场和厂房内的堆场面积都不大,煤的品种有10多种,矿的品种有9种,采用人工测量,耗时耗力,且不安全。为了能够准确掌握原燃料的品种及库存数据,更好地指导生产,攀钢钒公司利用无人机对储煤、矿场的全区域进行盘库,提高了工作效率和测量准确度。

  二、系统组成

  无人机盘料仪主要由大疆生产的悟Inspire 2四轴航拍飞行器变形无人机,专业测绘级单反相机、遥控系统,苹果mini 4显示屏等四个硬件组成。它采用创新影像处理平台,高清图像传输系统,传输距离约5公里,飞行参数、高清图像通过苹果显示器实时显示,其水平飞行速度可达94km/h,下降速度可达9m/s,电池续航时间为30分钟,飞行控制系统能让无人机精准响应指令,时刻保持稳定飞行。同时,它还有飞行避障的功能,距物体1m会报警提醒,避免螺旋桨打到物体而造成断浆摔机。当信号失联或电量低时,具有自动返航降落功能,目前此款无人机是市面上较为先进的专业级无人机。

  三、 实际应用

  首次飞行,根据不同的场地设置不同的无人机飞行航线,航线外框范围必须大于堆料场地,否则合成的立体三维图形不完全,同时也利于基准面的选择,后期进行图形切割时有统一的基准面。第一次航线设置后,可将航线存在软件中,下次飞行直接进行航线导入即可。无人机将按照设置的航线自动飞行,飞行拍摄过程中无需人为干预,高度自动化。无人机空中可在20分钟盘点10000平方米的料场,现场测量时间根据场地大小而定,最大的场地约20分钟飞行完毕,完全无盲区。获取的拍摄照片存储在128G的SD卡中,通过计算机将照片导入某公司自主开发的三维图形软件(VR建模技术)中,建模点云数量达1000万个,形成高准确度三维效果图。软件处理后生成的三维立体模型可以完美重现料堆各个细节,画面十分逼真,数据准确度高。再通过体积处理专业软件对三维立体堆料图进行数据分析,计算建模体积,从而得出每种原燃料的体积。

  四、便携式全站仪与无人机测试数据与比对

  为了保证原燃料盘库的及时准确,验证无人机测量方法的科学、有效、高效,特选择攀钢钒公司矿场作为测试对象,进行重复性测量,采用2018年12月份矿场物料,测试人员在相同条件下多次进行测量,具体测试数据如表1所示。

  从三次测量的数据来看,便携式全站仪与无人机的差异还是比较小的,无人机整体测出的数据是偏高的,高空俯视拍照,其物料形状能够完整地体现出来,更能准确真实地反映物料的情况。

  四、 应用成果

  通过近6个月现场实际运用,该无人机测量数据准确可靠。但是仍需要注意的是,由于无人机是通过卫星定位,遇干扰如大风会导致无人机与遥控器失联,尽管无人机有飞行避障功能,但是需再次重新飞行,所以应尽量避开极端天气飞行。另外,生成三维图形的计算机配置一定要高,占用内存大,在处理软件时,不能执行其他程序文件,否则计算机很容易死机。运用体积处理软件时,需要注意的是基准面的选取必须一致,以减少误差。

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